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    [技术]MTF计算 [复制链接]

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    光币
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    光券
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2021-11-09
    描述 ?e4YGOe.  
    4k1xy##  
    FRED可以计算一个给定系统MTF,本教程解释了如何来实现这个功能。 lfgq=8d  
    gZXi]m&  
    建立系统 8kIksy  
    ? :%@vM  
    这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜,将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜,参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10,该透镜的像平面位于近轴焦点处。 3;9^  
    +TL%-On  
    ^uc=f2=>,  
    >uRI'24  
    光线聚焦的几何面是一个简单的表面,它的位置规范与透镜的第二个面是一致的,并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 Dml;#'IF3  
             C.-,^+t;g  
         Wvh#:Z  
                   LonxT&"!D  
    光源是一个44*44格的相干光,类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波,波长为0.55 μm,功率为一个单位。 Ll't>)  
    ; DR$iH-F  
     8dA~\a  
    WpP}stam/  
    oZgjQM$YP  
    H%td hu\e  
    F/{!tx  
    ="H`V V_  
    C{rcs'  
        
    ? OM!+O  
    分析 ;$|nrwhy  
    'IQ0{&EI  
    这个系统的点扩散函数: /{_:{G!Q0  
      •    Log (Normal PSF) hn@08t G  
    •    λ = 0.55 mm uGGt\.$]s  
    •    0.32 waves 3rd order spherical h438`  
    •    EPD = 10 mm Dz/ "M=  
    •    f/# = 9.68 vvMT}-!  
    点扩散函数如下图: {JT&w6Jz  
    (w3YvG.  
    wwZ,;\  
           b8UO,fY q  
    <%eG:n,#  
    系统的点扩散函数是: 4+8@`f>s  
    •     Log (Normal PSF) 1GcE) e!>  
    •     λ = 0.55 mm /([kh~a  
    •     1 wave 3rd order spherical KZE,bi: ~  
    •     EPD = 13.31 mm J ZS:MFA  
    •     f/# = 7.27 \R_C&=  
    点扩散函数如下图: x 9fip-  
    S=5o < 1  
    ;A*]l' [-  
    a1lh-2x X  
    演算 d$!RZHo10V  
    73;GW4,  
    为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率,分析面的最小半宽需满足以下要求: u*`GiZAO  
               }Sv:`9=  
    W|mo5qrLS2  
    U5de@Y  
    在这个等式中变量定义如下: WOap+  
    •     Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的像素数用于照度分布函数) /U9"wvg  
    •     w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)(分析面的半宽度用于照度分析函数) f+!(k)GWd  
    •     Δx == pixel size in lens units(透镜的像素大小单位)= 2w/Nx y<Ot)fa$  
    •     Nf == number of pixels in the transform grid(在转换网格中的像素数); 7!E,V:bt'  
    •    the transform grid must have 2n x 2n pixels(转换网格一定要有2n x 2n个像素) (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) zrb}_  
    •   FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx(FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格,Nf应大于等于Nx) NBGH_6DROw  
    •    if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128(如果Nx=127,FRED就将Nf 设置为128) W'TZ%K) I  
    •    if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 kxv1Hn"`{E  
    •    if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 x%B/  
    •    Δf == pixel size in 1/lens units (1个透镜单元的像素大小)= 1/(Nf*Dx) b \2 ds,  
    •     λ == wavelength in lens units(透镜单元的波长) XSLFPTDEc  
    •     F == focal length(焦距 a:w#s}bL  
    •     D == entrance pupil diameter(入瞳直径) ? =Kduef  
    =Xr.'(U  
    比较 s$j,9uRr  
    dy[X3jQB  
    在下图中: 7%M_'P4 V  
    透镜EPD=10mm OneY_<*a<  
    截止频率=184lp/mm mC#>33{  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 =I_'.b  
         % pCTN P  
    +N U G  
    在下面的图表中: i83OOV$1J  
    透镜EPD=13.31 mm R:qW;n%AF  
    截止频率=250 lp/mm ~D>p0+-c  
    图像平面网格=128*128像素,在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm S_H+WfIHV'  
         m8[j #=h  
    G3T]`Atf  
    5b7RY V  
    杂散光对评价函数的影响
    Ny/MJ#Lq  
    z F;K  
    增加第一表面的BTDF函数,TIS=0.27,表面粗糙度为:90埃 iy.\=Cs$N  
    (TM,V!G+U~  
    A04U /;  
    v3>UV8c'  
    则可以看到表面粗糙对MTF的影响: GM<9p_ B  
    jPkn[W# 6  
    \9EjClf o  
     
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